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ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INFORMÁTICA TRABAJO DE GRADUACION DESARROLLO DE UN SISTEMA EXPERTO PARA EL DIAGNOSTICO DE FALLAS EN UNA RED DE AREA LOCAL EN LA EMPRESA AGROINDUSTRIAL CASA GRANDE S.A.A AUTOR: BAUTISTA GONZALES HAROLD JUNIOR RUBIO NARRO LUDWING EVANDER ASESOR : ING. ANTHONY JOSE GOMEZ MORALES TRUJILLO - PERÚ 2014

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ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE

INFORMÁTICA

TRABAJO DE GRADUACION

DESARROLLO DE UN SISTEMA EXPERTO PARA EL DIAGNOSTICO DE FALLAS

EN UNA RED DE AREA LOCAL EN LA EMPRESA AGROINDUSTRIAL CASA

GRANDE S.A.A

AUTOR:

BAUTISTA GONZALES HAROLD JUNIOR

RUBIO NARRO LUDWING EVANDER

ASESOR :

ING. ANTHONY JOSE GOMEZ MORALES

TRUJILLO - PERÚ

2014

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Resumen

Las redes de área local (LAN) son integrales a la operación de muchos negocios actualmente. Las

LAN más comunes utilizan Ethernet, un protocolo de nivel de enlace de datos, y el Protocolo

Internet (IP), un protocolo de nivel de red.

En muchas organizaciones, las redes LAN permiten compartir información y recursos entre todos

los usuarios, por ello es necesario desarrollar un sistema experto que ayude a solucionar las fallas

de una red LAN.

El Presente Proyecto Diagnóstica las fallas de hardware de conectividad, fallas de hardware de

interfaz, fallas de software de comunicaciones y fallas de usuario, y de acuerdo al tipo de fallo

encontrado el sistema experto nos mostrara una solución.

En este proyecto abstraemos el conocimiento del especialista, que es un experto en redes

mediante preguntas y lo procesamos en lenguaje natural, luego utilizando grafos la

representamos en una red de conocimiento, se formula las reglas de producción, el proceso de

razonamiento que se utilizó está basado en los datos, se usó el lenguaje de programación Prolog

y el entorno a utilizar para el desarrollo es SWI-Prolog que es el motor de inferencia. También con

la ayuda del lenguaje de programación Java, donde se diseñara una interfaz muy amigable,

incluyendo un módulo explicativo, para que cualquier persona con conocimientos básicos pueda

utilizarlo.

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Índice del Contenido

CAPITULO I: GENERALIDADES

1. Titulo 1

2. Tipo de Investigación 1

3. Autor 1

4. Asesor 1

5. Área de Investigación 1

6. Lugar 1

7. Duración del Proyecto 1

8. Cronograma de Ejecución del Proyecto 2

9. Recursos Disponibles 2

10. Presupuesto 2

11. Financiamiento 3

CAPITULO II: PLAN DE INVESTIGACIÓN

1. Realidad Problemática 4

2. Antecedentes 5

3. Justificación 7

4. Formulación del Problema 7

5. Hipótesis 7

6. Objetivos 8

8. Delimitación del Problema 8

9. Limitaciones 8

CAPITULO III: MARCO TEÓRICO

1. Representación del conocimiento 9

1.1. Las Inferencias 9

1.2. Sistemas Expertos 10

2. Redes LAN 12

2.1. La Estandarización de las redes 12

2.2. El Modelo OSI de ISO 13

2.3. Nodos de la red 13

2.4. Software de la red 14

2.5. Los Medios de transmisión 15

2.6. Sistemas inalámbricos 15

2.7. Dispositivos de conexión de cables 15

2.8. La tarjeta de red 16

2.9. Arquitectura Ethernet 17

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CAPITULO IV: MATERIAL Y MÉTODOS

1. Tipo de diseño experimental 19

2. Identificación de las variables 19

3. Técnicas e instrumentos 19

4. Población Muestra 20

4. Metodología Common Kads 20

CAPITULO V: RESULTADOS Y DISCUSIONES

1. Nivel Contextual 25

1.1. Modelo de Organización 25

1.2. Modelo de tareas 30

1.3. Modelo de agentes 32

2. Nivel Conceptual 33

2.1. Modelo del Conocimiento 34

3. Nivel Artefacto 35

3.1. Representación del conocimiento 36

Discusiones 43

CAPITULO V: CONCLUSIONES Y RESULTADOS 44

Referencias Bibliográficas 45

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Índice de Figuras

Figura 1. Modelo del Motor de Inferencia 9

Figura 2. Arquitectura típica de un Sistema experto 11

Figura 3. Pila del Modelo OSI 13

Figura 4. Redes de ordenadores 14

Figura 5. Caracterización de las redes locales 14

Figura 6. Adaptadores de red 16

Figura 7. Metodología de Common Kads 22

Figura 8. Fallas en Hardware de Conectividad 25

Figura 9. Fallas de Cableado 26

Figura 10. Fallas en el Concentrador 26

Figura 11. Fallas en el Hardware de Interfaz (NIC) 27

Figura 12. Fallas en Software de Comunicaciones 27

Figura 13. Fallas en Protocolo TCP/IP 28

Figura 14. Fallas en la configuración Protocolo TCP/IP 28

Figura 15. Fallas en el adaptador de la NIC 29

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Índice de Tablas

Tabla 1. Características Ethernet 17

Tabla 2. Técnicas e Instrumentos 19

Tabla 3. Formulario OM-3 Descomposición del Proceso 31

Tabla 4. Formulario TM-1 Análisis de tarea 31

Tabla 5. Formulario OTA-1 Recomendaciones y acciones de mejora 32

Tabla 6. Formulario KM-1. Modelo de Conocimiento 34

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CAPITULO I: GENERALIDADES

1. Título :

Desarrollo de un Sistema Experto para el diagnóstico de fallas en una Red de Área Local en la

Empresa Agroindustrial Casa Grande S.A.A.

2. Tipo de investigación:

Investigación Aplicada: porque se busca la aplicación o utilización de los conocimientos que se

adquieren.

3. Autor:

Bautista Gonzales Harold Junior

Rubio Narro Ludwing Evander

4. Asesor:

Nombres y Apellidos: Anthony José Gómez Morales

Título Profesional: Ingeniero Informático

5. Área de investigación :

El presente Proyecto de Investigación tiene como Área de Investigación el área de Programación

Lógica y Redes LAN

6. Lugar:

Institución : Empresa Agroindustrial Casa Grande S.A.A.

Dirección : Av. Parque Fábrica s/n.

Distrito : Casa Grande.

Provincia : Ascope.

Departamento : La Libertad.

7. Duración del Proyecto

Duración del proyecto en meses referidos al

año de ejecución vigente

Del 18 de Agosto al 30 de Noviembre del

2014

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8. Cronograma de Ejecución del proyecto:

Etapas de Ejecución del Proyecto

Fecha de Inicio Fecha de Termino Dedicación (horas/semana)

Recolección de Datos 20/08/14 25/09/14 30

Análisis de Datos 01/10/14 30/10/14 40

Elaboración del Informe 03/11/14 05/12/14 30

9. Recursos Disponibles

a) Personal

- Asesor del Proyecto: Ing. Anthony José Gómez Morales

- Expertos o Técnicos del Área de Mantenimiento Informático

- Autores a desarrollar el presente Trabajo

b) Materiales y Equipo

- Un computador compatible Core I3

- Impresora Inyección

- Bibliografía especializada

10. Presupuesto:

Según el clasificador de gastos aprobado por el Congreso de la Republica para el presente año

fiscal.

10.1 Recursos Disponibles:

Código del

Clasificador

Clasificador Cantidad Monto (S/.)

Depreciación al

(10%)

5.3.11.51 Equipamiento y Bienes Duraderos

Software Informático

Computadora Core I3

01

01

100

100

Subtotal S/. 200.0

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3

10.2 Recursos No Disponibles:

Código del

Clasificador

Clasificador

Cantidad Monto (S/.)

5.3.11.20 Viáticos y Asignaciones

Gastos por alimentación, y

movilidad

---

100

Subtotal S/. 100.0

5.3.11.30 Bienes de Consumo

Material de escritorio

Materiales de enseñanza

---

----

20

30

Subtotal S/. 50.0

5.3.11.39 Otros servicios de terceros

Servicios de impresión

----

10

Subtotal S/. 10.0

5.3.11.30 Equipamiento y Bienes Duraderos

Impresora Inyección

----

10

Subtotal S/. 10.0

Recursos Disponibles: Recursos No Disponibles:

Subtotal : S/. 200.0 Subtotal : S/. 170.0

Presupuesto Total : S/. 370.0

11. Financiamiento:

11.1 Con recursos propios:

El proyecto será financiado con recursos propios.

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CAPITULO II: PLAN DE INVESTIGACIÓN

1. Realidad Problemática

En un mundo tan desarrollado como el actual las redes de computadoras están presentes en la

mayoría de empresas como herramienta principal para la transferencia de datos y obtención de

información de un punto geométrico a otro.

Muchas organizaciones, eventualmente necesitan reubicar sus estaciones de trabajo, rediseñar la

estructura de su red, o agregar nuevas tecnologías con el propósito de mejorar la productividad y

sus servicios.

En la actualidad la Empresa Agroindustrial Casa Grande utiliza el sistema tradicional, es decir, el

modelo de red LAN, utilizando como medio de transmisión de datos el cable UTP. También cuenta

con 8 servidores que proporciona internet a distintas áreas de trabajo, y con alrededor de 30

áreas, donde cada área cuenta con un determinado números de computadores conectados en red

vía cableado, y a la vez permite a sus trabajadores compartir archivos de información, recursos y

programas.

Como en toda Red LAN, después de su implementación se afrontan fallas, por tal razón no logran

estabilizarse; y la Empresa Agroindustrial Casa Grande S.A.A. no es la excepción, en este caso

tenemos diferentes tipos de fallas ya sean las Fallas de Hardware de Conectividad, de Interfaz,

fallas de software de Comunicaciones o fallas por operaciones del usuario. Otra falla muy común

en una red es la Saturación de usuarios. También es muy común que por falta de conocimiento los

usuarios den órdenes que puedan bloquear o provocar que la red se caiga.

Es decir, se tiene que enfrentar los problemas que se suscitan en su operación y administración,

con la necesidad de recurrir a personal técnico calificado que son escasos y que no brindan

soporte en el momento exacto y adecuado cuando lo requieren.

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2. Antecedentes

Antecedente Nro. 1

Título : An object-oriented expert system for local area network design 6

Datos Generales :

Autor:

Chih-Hung Wu

Fecha de Publicación : 2007

Resumen:

Se Propone un sistema experto que es capaz de diseñar redes de área local que cumplan los

requisitos especificados por el usuario. Las reglas y directrices relativas a diseño de la red de

área local, se formulan y se incorporan a la base de conocimientos. El sistema se basa en un

paradigma orientado a objetos. Se discute el enfoque orientado a objetos y la estructura

jerárquica regla paradigma. También empleamos un enfoque de pizarra en la que los objetos

dinámicos se pueden comunicar fácilmente con las reglas.

Aporte: En este trabajo da a conocer que el diseño de redes se ha convertido en una tarea cada

vez más compleja, el aporte para nuestro proyecto más que todo es el cómo incorpora una base

de conocimientos y como el paradigma orientado a objetos se comunica con las reglas.

Antecedente Nro. 2

Título : Prototipo de Sistema Experto para la Detección de Fallas de red en la ciudad de Juliaca 7

Datos Generales :

Autor:

Cesar Condori Amanqui

Ernesto Walter Ticona Huanca

Fecha de Publicación : 2005

Resumen:

Este trabajo elabora un prototipo de sistema experto que ayuda a solucionar las fallas de una

red de área local en la ciudad de Juliaca, debido a los constantes problemas de red que surgen

en las instituciones de esa ciudad, y dado que las empresas no siempre cuentan con un

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especialista en redes por tal razón se elaboró un sistema experto para ayudar a solucionar las

fallas que se presenten.

El conocimiento lo abstraen de un especialista de redes, almacenándolo en una base

conocimientos y utilizando el método inferencia basada en datos encuentra una solución a una

falla que ocurra en una red LAN.

Aporte: Este trabajo fue muy útil para comprender como podemos desarrollar un Sistema

Experto ya que provee una perspectiva básica del diseño y desarrollo de la base de

conocimiento.

Antecedente Nro. 3

Titulo: Sistema Experto Para Diagnóstico De Fallas De Transmisión Eléctrica. 8

Datos Generales:

Autor

Alejandro Degl´Inocenti

Bibiana Rossi

Resumen

Este trabajo busca una nueva forma de solucionar las fallas de transmisión eléctrica. En el

diagnóstico de la falla el especialista describe la falla eléctrica y probable origen de la misma. En

la descripción de la falla establece el tipo de falla eléctrica producida indicando las fases

involucradas, y características de la misma, esto lo infiere a partir de los eventos producidos

(alarmas y movimientos de interruptores) y los tiempos en que se produjeron los mismos.

Aporte:

Este antecedente aporta prototipo de Sistema Experto (SE) que asista a especialista en

protecciones a identificar la falla y el comportamiento de las protecciones, a técnicos y

operadores del Sistema de Transmisión a identificar el tipo y origen de la falla de manera que

puedan reponer el servicio en el menor tiempo posible.

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3. Justificación

Tecnológico

Dicho proyecto de investigación es realizado con el propósito de fomentar a los estudiantes de las

áreas de Informática y afines a desarrollar Sistemas Expertos en las diferentes áreas de la Ciencia

y Tecnología.

Económico

Dicho proyecto de investigación es realizado con el propósito de brindar un Sistema Experto de

bajo coste que cumpla la función de un especialista en redes y así se evite la perdida innecesaria

de dinero.

Académica

Al realizar el Desarrollo de un Sistema Experto para el diagnóstico de fallas en una Red de Área

Local, nos permitirá aplicar los conocimientos adquiridos sobre los cursos de Inteligencia Artificial

y Redes. Además el contenido servirá como material de consulta para proyectos futuros

orientados a la investigación aplicada.

4. Formulación del problema

¿Cómo obtener un mejor diagnóstico, para las fallas de una Red de Área Local en la Empresa

Agroindustrial Casa Grande S.A?

5. Hipótesis

El Desarrollo de un Sistema Experto mejora el diagnostico de fallas de una red de área local en la

Empresa Agroindustrial Casa Grande S.A

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6. Objetivos

6.1 General

Desarrollar de un Sistema Experto para mejorar el diagnóstico de fallas en una Red de Área

Local la Empresa Agroindustrial Casa Grande S.A.

6.2 Específicos

Recopilar información de la situación de la Red de Área Local de la Empresa

Agroindustrial Casa Grande S.A.

Diseñar un Sistema Experto para el Diagnostico de fallas en una Red de Área Local

de la Empresa Agroindustrial Casa Grande S.A.

Implementar un Sistema Experto para el Diagnostico de fallas en una Red de Área

Local de la Empresa Agroindustrial Casa Grande S.A.

Evaluar un Sistema Experto para el Diagnostico de fallas en una Red de Área Local

de la Empresa Agroindustrial Casa Grande S.A.

7. Delimitación del Problema:

Analizar y emplear principios, métodos y herramientas de la inteligencia artificial en el área de los

sistemas expertos utilizando la programación lógica.

Es importante señalar que en esta etapa de nuestro proyecto solo se llegara hasta el diseño del

Sistema Experto.

8. Limitaciones

Poco apoyo de las autoridades de la Empresa Agroindustrial Casa Grande S.A para la

obtención de datos y la implementación del Sistema Experto.

Dificultades del uso del Sistema Experto al iniciar la enseñanza a los usuarios de la Empresa

Agroindustrial Casa Grande S.A

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CAPITULO III: MARCO TEÓRICO

1. Representación del Conocimiento

Para el procesamiento y la manipulación del conocimiento en sistemas expertos es necesario

formalizar y estructurar dicho conocimiento. En su mayor parte, se dispone del conocimiento a

través de entrevistas con los expertos en forma de descripciones de casos o en partes de su

actividad.

Los métodos formales de representación del conocimiento son distintos aspectos de la lógica; por

ejemplo, lógica de predicados, lógica modal, lógica multivaluada y lógica difusa. Para ello se han

desarrollado procedimientos de presentación del conocimiento que pueden ofrecer apoyo

eficiente a la estructuración y al procesamiento del saber.(2)

1.1 Las Inferencias

Es “El proceso de usó de un sistema experto para validar una nueva información que empieza

de una información conocida”. Cuando la base de conocimientos se completa está lista para

usarse, pero requerimos de un programa que nos capacite para procesar el conocimiento

(realizar inferencias y tomar decisiones) y como resultado, solucionar problemas (1).

Este programa es un algoritmo que regula algún proceso de razonamiento y generalmente es

llamado: la máquina de inferencias, programa de control o interpretador de reglas.

Figura 1. Modelo del Motor de Inferencia

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10

El programa de control guía la búsqueda en la base de conocimientos, decidiendo que regla

se debe investigar y que atributo reconocer. El procedimiento involucra el uso de la

inferencia en reglas (reconocimiento de patrones). Los programas de control más populares

son: el backward chaining (dirigido con la meta) y el forward chaining (dirigido con los datos).

1.2 Sistemas Expertos

a. Definición de un Sistema Experto

"Un programa de computación inteligente que usa el conocimiento y los

procedimientos de inferencia para resolver problemas que son lo suficientemente

difíciles como para requerir significativa experiencia humana para su solución”.

Es decir, un sistema experto es un sistema de cómputo que emula la habilidad de

tomar decisiones de un especialista humano.(2)

b. Características de un Sistema experto

Extenso conocimiento específico a partir del campo de interés.

Empleo de técnicas de búsqueda.

Soporte para análisis heurístico.

Capacidad para inferir nuevos conocimientos a partir los ya existentes.

Procesamiento de símbolos.

Facultad para explicar su propio razonamiento.

c. Arquitectura de un Sistema Experto

Los sistemas expertos están formados de dos partes esenciales.

El ambiente de desarrollo. Es empleado por el programador de sistema experto

para construir los componentes e introducir conocimientos a las bases de

conocimiento.

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El ambiente de consulta. Es utilizado por el usuario no experto para tener

conocimiento, consejos y/o experiencia.

Los sistemas expertos utilizan una amplia variedad de arquitecturas específicas en

sus sistemas.(2)

Figura 2. Arquitectura típica de un Sistema experto

Base de conocimientos

Contiene el conocimiento de los hechos y de las experiencias de los expertos en

un dominio determinado.

Motor de inferencia

Puede simular la estrategia de solución de un experto.

Modulo explicativo

Explica al usuario la estrategia de solución encontrada y el porqué de las

decisiones tomadas.

La interfaz con el usuario

Sirve para que éste pueda realizar una consulta en lenguaje lo más natural

posible.

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Modulo de adquisición del conocimiento

Ofrece ayuda a la estructuración e implementación del conocimiento en la base

de conocimientos.

d. El elemento humano en los Sistemas Expertos

Por lo menos dos personas cooperan en el desarrollo y uso de un sistema experto: El

experto y el usuario, aunque generalmente tendremos al ingeniero en conocimiento y

al programador del sistema.

El experto

Es la persona con experiencia en el dominio por sus conocimientos y la capacidad

para aplicarlos dando consejos y/o solucionando problemas. El experto conoce los

hechos que son importantes y las relaciones entre ellos.

El ingeniero del conocimiento

Que plantea las preguntas al experto, estructura sus conocimientos y los

implementa en la base de conocimientos.

El usuario

Que aporta sus deseos y sus ideas, determinado especialmente el escenario en el

que debe aplicarse el sistema experto.(3)

2. REDES LAN

Una red es una interconexión de dos o más computadoras con el propósito de compartir recursos

e información. Las redes están ubicadas en nuestro medio en las empresas e instituciones, etc.

2.1. La Estandarización de las Redes

Los estándares permiten que diferentes computadoras puedan comunicarse. Los

estándares internacionales son productos de la ISO (Organización Internacional de

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Estándares), la ISO emite estándares. Otro protagonista importante en el mundo de los

estándares es el IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos.

2.2. El Modelo OSI de ISO

OSI (Open Systems Interconnection) modelo de Interconexion. Es un marco de referencia

para la definición de arquitecturas en la interconexión de los sistemas de comunicaciones.

Tiene siete niveles. En realidad no es una arquitectura particular sino un modelo referencial

para la construcción de estándares de comunicación, como el estándar TCP/IP.

Figura 3. Pila del Modelo OSI

2.3. Nodos de la red

Los nodos pueden estar conectados a la red mediante cable o de modo inalámbrico. Cada

nodo requiere al menos una interfaz de red que es soportada mediante una tarjeta de red o

de un modo más general, algún dispositivo físico sobre el que pueda interactuar el software

de la red. Estas tarjetas o dispositivos de red deberán poseer la interfaz apropiada para la

conexión del cable o antena que una el nodo al resto de la red.9

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2.4. Software de la red

Todos los dispositivos activos en la red tienen que ejecutar operaciones informáticas

avanzadas para cumplir lo establecido por los protocolos de red, por lo que tienen que

tener una cierta capacidad de proceso conducida por el software correspondiente. A este

software se le denomina software de red.9

Figura 4. Redes de ordenadores

Figura 5. Caracterización de las redes locales

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2.5. Los Medios de Transmisión

El medio de transmisión es el soporte físico que facilita el transporte de la información y

supone una parte fundamental en la comunicación de datos. La calidad de la transmisión

dependerá de sus características físicas, mecánicas, eléctricas, etc.

El transporte, según hemos visto puede ser mecánico, eléctrico, óptico, electromagnético,

etc. El medio debe ser adecuado para la transmisión de la señal física con objeto de

producir la conexión y la comunicación entre dispositivos.

2.6. Sistemas inalámbricos

Estos sistemas se utilizan en las redes de área local por la comodidad y flexibilidad que

presentan: no son necesarios complejos sistemas de cableado, los puestos de la red se

pueden desplazar sin grandes problemas, etc. Sin embargo su velocidad de transmisión no

es muy alta y sus parámetros de transmisión están legislados por las administraciones

públicas, que los restringen.

2.7. Dispositivos de conexión de cables

Los cables que forman parte de una red de transmisión de datos no pueden utilizarse si la

señal eléctrica no entra en ellos debidamente. De esta función se ocupa los conectores, que

no son más que interfaces que adecuan la señal del cable a la interfaz del receptor.

2.7.1. Conectores para redes

El conector es la interfaz entre el cable y el DTE o el DCE de un sistema de

comunicación, o entre dos dispositivos intermedios en cualquier parte de la red. En

una LAN, los conectores conectan los cables a las tarjetas de red. Algunos de estos

conectores se describen a continuación:

RJ11, RJ12, RJ45 : Estos conectores se suelen utilizar con cables UTP, STP y

otros cables de pares. Para estos cables habíamos definido distintas clases y

categorías, que son también heredadas por los conectores.

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BNC: Se utiliza con cable coaxial fino, típico de Ethernet. Mantiene la

estructura coaxial del cable en cada conexión.

T. coaxial: Es el modo natural de conectar una estación en un bus de cable

coaxial.

DB25 y DB9: Son conectores utilizados para transmisiones serie.

2.8. La tarjeta de red

El adaptador de red, tarjeta de red o NIC (Network Interface Card) es el elemento

fundamental en la composición de la parte física de una red de área local. Cada adaptador

de red es una interfaz entre el hardware y la red.

La conexión de la tarjeta de red al hardware del sistema sobre el que se soporta el host de

comunicaciones se realiza a través de la interfaz de conexión. Cada ordenador transfiere

internamente la información entre los distintos componentes (CPU, memoria, periféricos)

en paralelo a través de un bus interno. Los distintos componentes, especialmente algunos

periféricos y las tarjetas, se conectan a este bus a través de unos conectores llamados slots

de conexión, que siguen unas especificaciones concretas.

Actualmente las interfaces mas usadas en servidores y equipos son PCI, PCMCIA para

ordenadores portátiles y USB tanto para portátiles como para equipos de escritorio.

.

Figura 6. Adaptadores de red con interfaz PCI para cable UTP, con doble puerto Ethernet

(arriba izquierda), para redes inalámbricas con bus PCI(arriba, derecha), con interfaz

PCMCIA para portátiles(abajo, izquierda) y con interfaz USB(abajo, derecha)

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2.9. Arquitectura Ethernet

Ethernet es la arquitectura más popular de red, esta arquitectura de banda base usa una

topología bus, usualmente transmite a 100 Mbps, y se apoya en el protocolo CSMA/CD para

regular el tráfico en el segmento principal, en el cuadro mostramos las características de

Ethernet.

La Empresa Agroindustrial Casa Grande S.A.A. cuenta con la arquitectura Ethernet en su

mayoría.

Topologia Tradicional Bus Lineal

Otras Topologias Bus estrella

Tipo de Arquitectura Banda base

Metodo de Acceso CSMA/CD

Especificaciones IEEE 802.3.

Velocidad de Transferencia 100 Mbps o 1000 Mbps

Tipos de Cable UTP

Tabla 1. Características ethernet

2.10. El Estándar de Velocidad de Transmisión Ethernet

2.10.1 Estándar 10 BaseT

El comité IEEE publicó la especificación 802.3, para correr ethernet sobre cables par

trenzado, el 10 BaseT tiene una velocidad de transmisión de 10 Mbps de banda base, la

longitud máxima de un segmento 10 BaseT es de 100 metros, los repetidores pueden ser

usados para ampliar la longitud máxima del cable.

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2.10.2. Estándar 100 BaseX fast ethernet

Este estándar se ejecuta en el cable data grade de la categoría 5 de UTP y utiliza CSMA/CD en

una topología bus tipo estrella, similar a 10 BaseT, donde todos los cables son adheridos al

concentrador.

2.11. El Estándar de Comunicación TCP/IP

El protocolo de control de transmisión/protocolo de internet, es un estándar debido a que nos

permite comunicar diversas arquitecturas de computadoras y redes. Este estándar de protocolo

TCP/IP es muy usado por las redes de la Empresa Agroindustrial Casa Grande.

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CAPITULO IV: MATERIAL Y METODOS

1. Tipo de Diseño Experimental

Pre-experimental: Porque se va a describir y detallar la realidad actual de la Red LAN de la

Empresa Agroindustrial Casa Grande y se va a dar solución al problema mediante el

desarrollo de un Sistema Experto.

Forma de Análisis e Interpretación de Resultados

Se utilizara el método Pre-test y Post- Test, de acuerdo a la muestra de cada indicador se

van a tomar una serie de medida antes de y después de implementado el diseño.

2. Identificación de las Variables

Variable Independiente

Sistema Experto

Variable Dependiente

Diagnóstico de Fallas en una Red de Área Local

3. Técnicas e Instrumentos

TÉCNICA INSTRUMENTOS INFORMANTES

Entrevistas Guías de Entrevistas Expertos y/o Técnicos de la

Empresa Agroindustrial Casa

Grande

Encuestas Cuestionarios, Test Usuarios de la Red Local de la

Empresa Agroindustrial Casa

Grande

Tabla 2. : Técnicas e Instrumentos

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20

4. Población Muestra

Población

30 Áreas con aproximadamente 3 computadoras por área, en total son

aproximadamente 90 Computadoras Conectadas en Red.

Muestra

En este caso, el tamaño de la población es menor a 100, es recomendable

considerarla en su totalidad para lograr una mayor precisión en los resultados.

Entonces la muestra será 30 Áreas con aproximadamente 90 Computadoras

Conectadas en Red.

5. Metodología Common Kads

La metodología aceptada para el proceso de desarrollo será la metodología CommonKads, la

principal razón de esta selección, es que esta metodología gira alrededor del modelo de

experiencia y esta pensada para desarrollar sistemas basados en conocimiento que

interactúan con el usuario de manera directa, por las técnicas de conocimiento.

CommonKADS es una metodología diseñada para el análisis y la construcción de sistemas

basados en conocimiento (SBC) de forma análoga a los métodos empleados en ingeniería de

software. Fue propuesta y desarrollada por un grupo de investigadores pertenecientes a

diversos países de la comunidad Europea, a través del programa ESPRIT para la innovación y

la aplicación de Tecnología Informática avanzada.

Kads es una de las metodologías más completas, y la más utilizada en la actualidad, debido a

que abarca todos los aspectos que debe considerarse para lograr la eficacia de un SE. Reúne

técnicas de especificación de requisitos y análisis de objetivos propios de la ingeniería de

software (IS) adaptadas a la ingeniería de conocimiento (IC), además propone modelos de

representación del conocimiento completos con la finalidad de favorecer la reutilización en

diferentes sistemas y da las pautas para transformar estos modelos en un sistema

implementado.

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21

Kads se basa en un conjunto de métodos y herramientas para el análisis detallado del

conocimiento y sus procesos. Estos métodos y herramientas son representados en un

conjunto de modelos que recogen los aspectos más importantes que deben ser considerados

en la construcción de un SE. Los seis modelos que propone CK son: organización, tareas,

agentes, conocimiento, comunicación y diseño. No obstante, no siempre es necesario

construir todos los modelos, esto depende de los objetivos del proyecto.

El objetivo final de la metodología de CK consiste en estructurar el proceso de desarrollo

propio de la ingeniería del conocimiento, que se conecta en un sistema que debe resolver los

problemas con una capacidad comparable a la del experto humano como poseedor del

conocimiento

5.1 Niveles del CK para el desarrollo del SE

La metodología de CK propone tres niveles para desarrollar el sistema, que producirán

el conjunto de modelos responsables de adquirir los aspectos más relevantes para el

diseño del SE a través de formularios o conjunto de plantillas que deberán llenarse

durante el desarrollo del sistema. Como se observa en la Figura 7.

El principal producto que resulta de la aplicación del CK son estos modelos, los que se

pueden considerar como una agrupación estructurada de conocimiento que refleja

todos aquellos aspectos importantes para que el SE tenga éxito dentro de un contexto

organizacional determinado.

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22

Figura. 7 Metodología de Common KADS

5.1.1 Nivel Contextual

Se produce un informe detallado que analiza los objetivos, oportunidad, problemas,

alternativas y elementos que intervienen con el propósito de decidir la adecuación de

desarrollo de un SE al dominio estudiado. El estudio contiene los siguientes elementos:

El modelo de organización: proporciona el análisis de las características principales

de la organización con el objetivo de describir los problemas y oportunidades para

realizar el SE, indicar si es viable, y valorar el impacto de las acciones propuestas

con el modelo.

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23

El modelo de tareas. Recoge la disposición de las tareas principales que debe

resolver el sistema, sus entradas y salidas, las precondiciones y los criterios de

ejecución. Contiene los formularios TM-1 y TM-2.

El modelo de agentes. Los agentes son los ejecutores de las tareas. Este modelo

describe las características de los agentes, en particular su competencia, autoridad

para actuar y sus obligaciones y recursos. Contiene el formularios AM-1.

Por último, el resumen final de los anteriores formularios se describe en un informe

de conclusiones y acciones que deben llevarse a cabo especificadas en el formato

OTA-1.

5.1.2 Nivel Conceptual

Describe la estructura y composición del conocimiento y los elementos de

comunicación involucrados en las tareas. Contiene los siguientes modelos:

El modelo de conocimiento. Especifica en detalle los tipos y estructuras del

conocimiento usados para ejecutar una tarea. Proporciona una descripción

independiente de la implementación sobre el papel que los diferentes

componentes de conocimientos juegan en la resolución de un problema, y de

forma que sea comprensible para los humanos. Esto hace posible la comunicación

con expertos y usuarios sobre los aspectos de resolución de problemas de un SBC,

durante el desarrollo y la fase de ejecución. El documento que recoge está

especificación es el KM-1.

El modelo de comunicación. Debido a que varios agentes y módulos pueden estar

involucrados en la resolución de una tarea, es importante especificar las

transacciones de comunicación entre ellos. También este modelo debe hacerse de

manera conceptual e independiente de la forma en la que sea implementado. Los

formularios de este modelo son CM1 y CM-2.

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24

5.1.3 Nivel Artefactual o de Implementación.

Se indica cómo pasar el nivel conceptual a la implementación del sistema,

describiendo su arquitectura y sistema computacional. Consta del siguiente

modelo:

EL modelo de diseño. Este modelo recogerá las especificaciones técnicas del

sistema siguiendo los anteriores modelos. Describirá la arquitectura del sistema, las

plataformas de ejecución, los módulos de software, las bases de conocimiento

necesarias, los métodos de resolución, los sistemas de comunicación, etc. Se

utilizan los documentos DM-1 a DM-4.

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25

CAPITULO V: RESULTADOS Y DISCUSIONES

1. NIVEL CONTEXTUAL

En esta etapa se describen los modelos de organización, tareas y agentes. El modelo de

organización, identifica las áreas que presentan problemas o posibles oportunidades de mejora,

así como sus soluciones. Se toman decisiones acerca de la viabilidad económica y técnica del

proyecto para seleccionar la más idónea. Los modelos de tareas y agentes analizan las relaciones

entre las tareas relacionadas con el problema que debe resolver el SE.

1.1 Modelo de organización

El objetivo de éste análisis no es hacer una descripción completa de las Redes LAN, sino de

analizar desde la orientación del conocimiento. Estas conclusiones se determinan mediante

encuesta sobre las problemas que presentan las redes LAN en arquitectura Ethernet que

surgen en el proceso de diagnóstico de fallas.

Los problemas identificados son:

a) Problemas en Hardware de Conectividad

Entre los problemas de hardware de conectividad tenemos las fallas por cableado

UTP y las fallas por Concentrador o Hub.

Figura 8. Fallas en Hardware de Conectividad

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26

El Cableado

Figura 9. Fallas de Cableado

El Concentrador

Figura 10. Fallas en el Concentrador

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27

b) Problemas en Hardware de Interfaz

Aquí tenemos las fallas por NIC comúnmente conocida como tarjeta de red

Figura 11. Fallas en el Hardware de Interfaz (NIC)

c) Problemas en Software de Comunicaciones

Entre los problemas de software de comunicaciones tenemos las fallas por

protocolo TCP/IP y las fallas del adaptador de la NIC o tarjeta de red.

Figura 12. Fallas en Software de Comunicaciones

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Protocolo TCP/IP

Figura 13. Fallas en Protocolo TCP/IP

Figura 14. Fallas en la configuración Protocolo TCP/IP

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Adaptador de la NIC

Figura 15. Fallas en el adaptador de la NIC

d) Problemas de manejo del usuario

Es muy común que por falta de conocimiento los usuarios den órdenes que puedan

bloquear o provocar que la red se caiga, también los usuarios acuden a menudo y

preguntan por ejemplo: ¿Sucede algo raro con la red o con el servidor Web? ¡No

puedo acceder a mi página principal!. La mayor parte de las veces, el problema

consiste en que han escrito mal su propia URL. Este problema es muy común, otra

falla muy común en una red es la Saturación de usuarios.

Con base en lo expuesto, podemos definir que el área de actuación posible es la identificación de

los problemas que surgen en una red de área local (LAN). Modelar el conocimiento de tal modo

que el programa utilice el saber y la lógica del experto para buscar e identificar los problemas y a

partir de esto proponer alternativas de solución y como consecuencia, se logre un mejor

diagnostico mediante el Desarrollo de un Sistema Experto, para las fallas de una Red de Área

Local.

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30

Viabilidad

Respecto a la decisión de viabilidad empresarial, técnica y de la realización del proyecto se

describe:

Viabilidad empresarial. Con el desarrollo de un SE se puede buscar con mayor exactitud los

problemas complejos que surgen en una red LAN. Al describir tales problemas, se podrán definir

las propuestas de solución.

Como consecuencia mejorará el diagnóstico de fallas, esto beneficiara a la empresa

agroindustrial Casa Grande, ahorrando tiempo para el personal, cerrando las notificaciones de

incidencias con mayor rapidez; minimizando el tiempo de inactividad y haciendo que los usuarios

regresen a la productividad más rápido.

Viabilidad del proyecto. No existe ningún problema en el presupuesto, se considera muy

oportuno el desarrollo del SE. La carencia de especialistas en ejecutar las tareas para identificar

los problemas complejos es muy escasa y costosa.

El desarrollo del SE resolvería parte de esta problemática que enfrenta la empresa agroindustrial

Casa Grande. Por otro lado una vez desarrollado se le daría mantenimiento y funcionaría de forma

constante y paralela al experto humano.

1.2 Modelo de tareas

Una vez concluida la etapa anterior, en la que los resultados emitidos muestran que la

viabilidad del proyecto es positivo. Se procede a refinar la información, utilizando el

modelo de tareas y el modelo de agentes. En la Tabla 3 se muestra el Formulario OM3

que señala la descomposición de procesos.

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31

Modelo de Organización Formulario OM-3 Descomposición del

Proceso

Tarea Agente ¿Dónde? Conocimiento Intensivo Importancia

[0-5]

1 Buscar el

problema

Técnico del

Servicio de

Soporte

Servicio

Técnico

Proceso para

buscar hechos

del problema

SI 5

2 Describir la

situación del

Problema

Técnico del

Servicio de

Soporte

Servicio

Técnico

Proceso para

describir el

problema

SI 5

3 Acciones

para mejorar

los

problemas

Experto en

redes

Servicio

Técnico

Proceso de

acciones para

mejorar los

problemas

SI 5

Tabla 3 . Formulario OM-3 Descomposición del Proceso

Las tareas que ha de realizar el sistema son básicamente tres, la primera consiste en

buscar el problema complejo, la segunda en definir la situación del problema y la tercera

en proponer la solución.

Acciones para mejorar el problema

A partir de los problemas identificados se genera la definición raíz, se verifican los

modelos conceptuales. En la Tabla 4 se muestra el formulario TM-1 que muestra la tarea

acciones para mejorar el problema.

Modelo de Tarea Formulario TM-1. Análisis de Tarea

TAREA Acciones para definir y mejorar el problema (OM-3)

META Y VALOR Su objetivo trata de poner en marcha los cambios propuestos y

verificar su funcionamiento.

La propuesta entra en funcionamiento en un ciclo de mejora

continua, siempre para mejorar el funcionamiento del proceso

de diseño del SE.

DEPENDENCIA Y Tareas siguientes: la propuesta entra en funcionamiento en un

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FLUJO ciclo de mejora continua, de este modo la tarea siguiente será

investigar el problema que surja a partir de la propuesta en

marcha (OM-3)

OBJETOS

MANEJADOS

Objetos de entrada : modelo conceptual

Objeto de salida : propuesta de mejora

AGENTES Agentes humanos: Técnicos del servicio de soporte

CONOCIMIENTO Y

COMPETENCIAS

Los recursos de conocimiento establecidos en OM-3

RECURSOS Objetivos y planes de acción.

Tabla 4. Formulario TM-1 Análisis de tarea. Acciones para definir y mejorar el problema

1.3 Modelo de agentes

El objetivo de este nivel de modelado es analizar los roles y las competencias de cada

agente implicando en la realización de las tareas para buscar problemas complejos.

Existen dos agentes que intervienen en el proceso:

1) Técnico del servicio de soporte

2) Experto en redes.

Uno es responsable de investigar los problemas que surgen en la empresa y el otro es

responsable de describir el problema y proponer alternativas de solución

respectivamente.

Finalmente el nivel contextual de la MK se concluye en las recomendaciones y acciones

de mejora que se describen en la Tabla 5. Formulario OTA-1 para clarificar la toma de

decisiones con respecto a la construcción del SE.

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33

MODELO DE ORGANIZACIÓN, TAREAS Y

AGENTES

Formulario OTA-1.

RECOMENDACIONES Y ACCIONES DE MEJORA

IMPACTOS Y CAMBIOS EN LA ORGANIZACIÓN La implantación de un SE no implicará una

modificación en la organización. Únicamente

deberá incorporarse un Ingeniero en

Conocimiento para supervisar el

funcionamiento del sistema.

IMPACTOS Y CAMBIOS ESPECÍFICOS EN TAREAS Y AGENTES

Durante el período de evaluación del sistema, los agentes de las tareas deberán rellenar formularios que permitan conocer nuevos incidentes

ACTITUDES Y COMPROMISOS La directiva de la empresa supone que el desarrollo del SE resolverá gran parte de la problemática que enfrenta.

ACCIONES PROPUESTAS Se decide realizar el desarrollo de un SE. Esto es, la búsqueda y descripción de los problemas complejos y las propuestas de solución que ayudarán a mejorar el diagnóstico de fallas en una Red de Área Local en la Empresa Agroindustrial Casa Grande.

Tabla 5. Formulario OTA-1 Recomendaciones y acciones de mejora

Los modelos del nivel contextual permitieron conocer como la organización utiliza los

conocimientos, esto ayudó a tomar decisiones en el desarrollo del SE, a identificar su viabilidad y

los impactos de su introducción en la organización, así como las medidas que se deben tomar

para mejorar el uso del conocimiento. Además se pudo observar el análisis de la organización de

lo general a lo particular, lo que permite una gestión del proyecto de conocimiento más flexible.

2. NIVEL CONCEPTUAL

En este apartado se especifica la conceptualización del SE y que servirá de entrada para la

construcción del Nivel Artefactual. Comprende la realización del modelo de conocimiento, que

representa los conocimientos y requerimientos de razonamiento para la construcción del Sistema

Experto para el diagnóstico de fallas en una Red LAN.

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34

2.1 Modelo de Conocimiento

En la Tabla 6 se muestra el Formulario KM-1 de MK. En él se describe el modelo de

conocimiento, las fuentes utilizadas, los componentes considerados y los escenarios

posibles. El Modelo del conocimiento será nuestra herramienta para clarificar la

estructura de las tareas en conocimiento sin hacer referencia a los detalles de

implementación.

Modelo del Conocimiento Formulario KM-1

Documentación del modelo de conocimiento

FUENTES DE INFORMACION Las fuentes principales de información han sido

extraídas de las entrevistas aplicadas, lectura

de casos de éxito y experiencias de los

expertos en el dominio.

MODULOS 1. Generación de conceptos

2. Estrategias de diseño

3. Recursos

4. Implementación y resultados

Tabla 6. Formulario KM-1. Modelo de Conocimiento

Módulos del Sistema Experto

Los módulos que se abordan en el Sistema Experto son cuatro:

1. Generación de conceptos

2. Estrategias de diseño

3. Recursos

4. Implementación y resultados

Módulo 1. Generación de conceptos. Busca e identifica los problemas y soluciones que

intervienen en la generación de ideas, definición de conceptos, captación de

oportunidades.

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35

Modulo 2. Estrategias de diseño. Busca e identifica problemas y soluciones relacionados a

las estrategias del diseño del SE y estrategias para el diagnostico de fallas de red.

Módulo 3. Recursos. Busca e identifica problemas y soluciones relacionados a la gestión de

los recursos del SE, equipos internos y externos, creación del conocimiento mediante

reglas.

Módulo 4. Implementación y resultados. Busca e identifica problemas y soluciones

relacionados al Diagnostico de fallas de red, evaluación del diseño, relación de las

diferentes reglas y sus resultados finales.

3. Nivel Artefacto

Representación del Conocimiento

a) Identificación y selección del origen del conocimiento. Los orígenes del conocimiento

fueron.

- Bibliografía de inteligencia artificial.

- Bibliografía de sistemas expertos.

- Bibliografía especializada de redes ethernet.

- Documentación bibliográfica de internet.

- Manuales del estándar TCP/IP.

- Especialistas en redes

b) Adquisición análisis y extracción del conocimiento

Estrategia de adquisición:

- Entrevistas a los expertos especialistas en redes.

- Entrevistas a los expertos en inteligencia artificial.

- Lectura de manuales de redes ethernet.

- Lectura de hardware de redes ethernet.

- Lectura del estándar TCP/IP, etc.

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3.1 Sistema de clasificación del conocimiento.

La organización del conocimiento de redes está en grupos jerárquicos que se muestra a

continuación:

La red ethernet es el estándar que utilizamos, en donde el hardware representa a toda la parte

física de la red, incluyendo al hardware de conectividad que está conformado por el cableado y el

concentrador, y el hardware de interfaz que esta conformado por la tarjeta de red.

Software representa la parte lógica de comunicación de la red. La cual está conformada por el

adaptador de la tarjeta, el protocolo TCP/IP que son las partes esenciales para la comunicación.

Disposición funcional detallada

El desarrollo del Sistema Experto para el Diagnóstico de Fallas en una Red LAN, funciona de la

siguiente forma:

- Suponemos que opera el sistema experto un usuario inexperto, un usuario estudiante que

busca aprender, o un experto en redes.

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37

- Primeramente determinamos con un diagnóstico del driver de la Tarjeta de red, si la falla

se encuentra en nivel físico, o en los otros niveles, como el nivel de enlace, nivel IP, nivel

TCP o en el nivel de aplicación.

- En el nivel físico diagnosticamos (la tarjeta de red, cableado y el concentrador) si hay

algún error el driver nos indicará el tipo de falla específico que ocurre, ya sea en el

hardware de conectividad o en el hardware de interfaz.

- Por otro lado si no muestra un error en la parte física entonces el error debe de estar en

el software del sistema, por lo cual por lógica elegimos esta opción y empezamos a

diagnosticar los cuatro niveles de software.

Suponiendo que el diagnóstico del driver muestra:

- Error en el hardware de conectividad, entonces como el problema está determinado me

sitúo en el menú de conectividad – cableado, el sistema me mostrará múltiples cuadros

de diálogo, las cuales se tendrán que ir verificando y respondiendo hasta lograr inferir una

recomendación para solucionar dicha falla.

Si el diagnóstico del driver muestra que todo está correcta en el nivel físico:

- Entonces determinamos que el problema debe de estar en el software de comunicación.

- Para lo cual se diagnostica las capas de enlace, TCP/IP y aplicaciones.

Para diagnosticar las capas de enlace, la capa IP y la TCP, se hace un PING al loopback que es una

dirección reservada del mismo terminal. Ping 127.0.0.1

- Si hay respuesta determinamos que el TCP/IP está instalado y que el adaptador de la

tarjeta de red también, entonces se llega a la conclusión que el problema es de

configuración IP, así que empezamos a interactuar con los cuadros de diálogo que nos

muestra el sistema, y consecuentemente nos mostrará una recomendación.

- Si no hay respuesta determinamos que el adaptador o el protocolo TCP/IP no están

instalados, para los cuales el sistema nos guiará paso a paso hasta encontrar una solución

recomendada por el sistema experto.

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Especificaciones de requisitos. El prototipo de sistema experto ayuda a solucionar problemas o

fallas que presenten en una red LAN. Los problemas o fallas que se pueden presentar en una red

LAN están clasificados en cuatro grandes grupos.

- Falla en el hardware de conectividad (cableado, concentrador).

- Falla en el hardware de interfaz (tarjeta de red).

- Falla en el software de comunicación (Adaptador, protocolo TCP/IP).

- Falla del usuario (generalmente mala operación).

a) Definición del conocimiento

Representación del conocimiento. Para representar el conocimiento usamos la red de

conocimientos y las reglas de producción en la aplicación de SWI Prolog.

Implementación de reglas del SE.

Regla 1

Si : Conector RJ45 no encaja en la NIC.

Entonces : Cambiar el conector RJ45 por uno nuevo.

Regla 2

Si : Conector RJ45 mal crimpeado.

Entonces : Cambiar el conector con la normatividad respectiva.

Regla 3

Si : No hay normatividad de cableado.

Entonces : Poner la normatividad correspondiente.

Regla 4

Si : Cableado cortado o trozado.

Entonces : Cambiar tramo de cable.

Regla 5

Si : Distancia del cableado mayor a 100 metros.

Entonces : Colocar repetidor de señal cada 100 metros.

Regla 6

Si : Hay discontinuidad de señal.

Entonces : Revisar el cableado UTP de la red LAN.

Regla 7

Si : Hay corriente inducida.

Entonces : retirar el cableado que esta cerca de cables eléctricos y motores eléctricos, antenas.

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Regla 8

Si : Hay corriente directa.

Entonces : Retirar los cables eléctricos que están en contacto directo con el cableado UTP de la

red LAN.

Regla 9

Si : Hay ruido.

Entonces : Cambiar la ubicación del cableado UTP.

Regla 10

Si : Hay mala normatividad.

Entonces : Cambiar el conector RJ45 con la normatividad correspondiente norma A para 10 baseT

y norma B para 100 baseX.

Regla 11

Si : Hay curvatura pronunciada y deformación inelástica.

Entonces : Tome un clip y estire el cable lo mas agudo posible.

Regla 12

Si : No hay energía eléctrica.

Entonces : Esperar a que se restablezca la energía, o ver las causas.

Regla 13

Si : Hay mala conexión con la fuente de energía eléctrica.

Entonces : Asegurar el enchufe del concentrador con el tomacorriente de energía eléctrica.

Regla 14

Si : Se daño el concentrador.

Entonces : Cambiar por un concentrador nuevo.

Regla 15

Si : No enciende el indicador power del concentrador.

Entonces : Verificar la conexión del concentrador con la fuente de energía eléctrica.

Regla 16

Si : El terminal esta apagado.

Entonces : Encienda el terminal para establecer la comunicación con la red LAN.

Regla 17

Si : El puerto AUI esta dañado.

Entonces : Dejar de utilizar este puerto, o tratar de repararlo para su utilización.

Regla 18

Si : El puerto se ha particionado en el concentrador.

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40

Entonces : Desconectar el cableado de este puerto del concentrado y apagar por un lapso de 30 a

60 segundos y volver a encender el concentrador.

Regla 19

Si : No enciende el indicador de trafico del concentrador.

Entonces : Verificar que la tarjeta de red tenga la correcta configuración de la topología.

Regla 20

Si : No transfiere a la velocidad adecuada el concentrador.

Entonces : Verificar que la tarjeta de red tenga la correcta configuración de la transferencia a

10base o 100 baseX.

Regla 21

Si : Enciende el concentrador y no se comunica.

Entonces : Probar con otro concentrador para descartar el problema.

Regla 22

Si : El concentrador esta apagado.

Entonces : Encender el concentrador.

Regla 23

Si : La topología configurada en la NIC no es correcta.

Entonces : Ejecutar el driver y configurar de acuerdo a la topología que use la red LAN.

Regla 24

Si : El puerto se ha particionado en la NIC.

Entonces : Verificar el que el concentrador se encuentre en buen estado de funcionamiento.

Regla 25

Si : La tarjeta de red esta dañada.

Entonces : Cambiar por uno nuevo la NIC.

Regla 26

Si : No enciende el indicador de enlace de la NIC.

Entonces : Revisar el tramo de conexión de la NIC al concentrador, y que el concentrador también

este encendido.

Regla 27

Si : No enciende el indicador de trafico de la NIC.

Entonces : Configurar con el driver la topología correcta.

Regla 28

Si : La NIC no transfiere a la velocidad adecuada.

Entonces : Configurar con el driver de la NIC, la velocidad de transferencia a 10 Mbps ó 100 Mbps.

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41

Regla 29

Si : No transfiere voz, datos y vídeo.

Entonces : Configurar el modo de transferencia a Full Duplex.

Regla 30

Si : Hay conflicto en la interrupción de la NIC.

Entonces : Cambiar de IRQ, utilizando el driver de la NIC.

Regla 31

Si : El adaptador de la NIC no esta instalado o e esta dañado.

Entonces : Instalar el adaptador.

Regla 32

Si : El adaptador tiene conflictos de IRQ.

Entonces : Configurar el IRQ a uno libre, utilizando el driver de la NIC o el SETUP del computador.

Regla 33

Si : Hay problemas de direccionamiento IP.

Entonces : Configurar el ip y la mascara de red.

Regla 34

Si : Hay IP duplicado.

Entonces : Cambiar IP a uno que no este en Uso.

Regla 35

Si : Grupo de trabajo distinto.

Entonces : Cambiar al grupo de trabajo usado en la red LAN.

Regla 36

Si : Hay conflicto con nombre de PC.

Entonces : Cambiar el nombre de la PC a uno que no este en uso.

Regla 37

Si : El terminal no se conecta con otras terminales.

Entonces : Configurar TCP/IP.

Regla 38

Si : Hay problemas con la sub red.

Entonces : Configurar la máscara de red en el TCP/IP.

Regla 39

Si : Hay problemas con la resolución de direcciones.

Entonces : Configurar el TCP/IP con el rango correcto de direcciones.

Regla 40

Si : Hay problemas con la resolución hostname.

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Entonces : Configurar el archivo host de Windows.

Regla 41

Si : Protocolo no esta instalado o esta dañado.

Entonces : Instalar Protocolo TCP/IP.

Regla 42

Si : Falla de operación de usuario.

Entonces : Verificar la operación realizada.

Regla 43

Si : Diagnostico con driver falla hardware de interfaz.

Entonces : Revisar tarjeta de red (NIC).

Regla 44

Si : Diagnostico con driver falla de cableado.

Entonces : Revisar el cableado de la red LAN.

Regla 45

Si : Ping al loopback no responde.

Entonces : Revisar la instalación del adaptador de la NIC y la instalación del protocolo TCP/IP.

Regla 46

Si : Cable cruzado no responde.

Entonces : Verificar el conector RJ45 y su norma.

Regla 47

Si : Netstat responde error entrada menor que salida.

Entonces : Revisar la transmisión origen.

Regla 48

Si : Netstat responde error salida menor que entrada.

Entonces : Revisar nuestro terminal que envía datos cableado, tarjeta de red y concentrador.

Regla 49

Si : Aplicación en red no inicia.

Entonces : Revisa la instalación y configuración del protocolo TCP/IP, también el adaptador de la

tarjeta de red LAN.

Regla 50

Si : Calculo de porcentaje de colisión con Netstat mayor al 5% del total de la transmisión de datos.

Entonces : Revisar todo el hardware, NIC, cableado, concentrador

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DISCUSIONES

Los modelos del nivel contextual permitieron conocer como la organización utiliza los

conocimientos, esto ayudó a tomar decisiones en el desarrollo del SE, a identificar su

viabilidad y los impactos de su introducción en la organización, así como las medidas que

se deben tomar para mejorar el uso del conocimiento.

Se realizó el modelo de conocimiento, que representa los conocimientos y requerimientos

de razonamiento para la construcción del Sistema Experto para el diagnóstico de fallas en

una Red LAN.

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CAPITULO VI: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones

- La mayoría de los administradores de redes de la empresa Agroindustrial Casa Grande,

desconocen el uso y funcionamiento de redes LAN, puesto que, poseen los conocimientos

básicos teóricos pero aun no los han llevado a la práctica.

- La utilización de los modelos de red OSI solo es una recomendación o guía básica. Pues

para muchas aplicaciones o protocolos, se necesitan de 2 hasta 3 capas para definirlos, así

como la infraestructura utilizada.

- Actualmente, no existe un Sistema Experto que facilite el diagnóstico de fallas de una red

LAN, por lo tanto surge la necesidad de contar con un SE que oriente y solucione este

proceso.

Recomendaciones

- Resulta conveniente que los administradores de redes entren en un proceso de

capacitación constante, adquiriendo nuevos conocimientos para poder aplicar nuevas

tecnologías sin ningún problema.

- Es recomendable que las empresas utilicen nuevas tecnologías para cubrir las necesidades

de los trabajadores y conseguir elevar el nivel de bienestar de los mismos.

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

1. Rolston, D. (1990). Principios de Inteligencia Artificial y Sistemas Expertos. Colombia. McGraw-Hill.

2. Nuñez, O. (1999) Sistemas Expertos Seis. Arequipa. Unsa.

3. Rich, E. & Knight, K. (1994). Inteligencia Artificial. (2da ed.). España. McGraw-Hill.

4. Hernández, R. & Fernández, C. (1991). Metodología de la Investigación. México. McGraw-Hill.

5. Tanenbaum, A. (2000). Redes de computadoras. México. Prentice Hall Hispanoamericana.

6. Chih-Hung Wu. (2007). An object-oriented expert system for local area network design.

EEUU. Trabajo de Investigacion.

7. Condori, C. & Ticona, E. (2007). Prototipo de Sistema Experto para la Detección de Fallas

de red en la ciudad de Juliaca. Peru. Tesis.

8. Degl’Inocenti, A. & Rossi, E. (2005). Sistema Experto Para Diagnóstico De Fallas De

Transmisión Eléctrica. Mexico. Tesis.

9. Abad Domingo A. (2012). Redes Locales. España. Mexico. McGraw-Hill.